Tehnologija ne miruje in slediti jim ni vedno lahko. Obstajajo novi predmeti, ki bi jih rad podrobneje razumel. To še posebej velja za različne elektronske oblikovalce, ki vam omogočajo, da korak za korakom sestavite skoraj vsako preprosto napravo. Zdaj vključujejo plošče Arduino z njihovimi kloni, kitajske mikroprocesorske računalnike in že pripravljene rešitve, ki so že priložene programski opremi.
Za delo z vsemi zgoraj navedenimi zanimivimi novimi izdelki, pa tudi za popravilo digitalne opreme, je potrebno drago, visoko natančno orodje. Med takšno opremo je osciloskop, ki vam omogoča branje odčitkov frekvence in izvajanje diagnostike. Pogosto so njegovi stroški precej visoki in začetniki eksperimentatorji si ne morejo privoščiti tako dragega nakupa. Tu na pomoč priskoči rešitev, ki se je na številnih radioamaterskih forumih pojavila skoraj takoj po pojavu tablic v sistemu Android. Njegovo bistvo je izdelati osciloskop iz tablice z minimalnimi stroški, ne da bi dodali svojepripomoček brez modifikacij ali modifikacij, kot tudi odprava nevarnosti poškodb.
Kaj je osciloskop
Osciloskop - kot naprava za merjenje in sledenje frekvenčnih nihanj v električnem omrežju - je znan že od sredine prejšnjega stoletja. S temi napravami so opremljeni vsi izobraževalni in strokovni laboratoriji, saj je le z njihovo pomočjo mogoče odkriti nekatere okvare ali natančno nastaviti opremo. Informacije lahko prikaže tako na zaslonu kot na papirnem traku. Odčitki vam omogočajo, da vidite obliko signala, izračunate njegovo frekvenco in intenzivnost ter posledično določite vir njegovega pojava. Sodobni osciloskopi vam omogočajo risanje tridimenzionalnih barvnih frekvenčnih grafov. Danes se bomo osredotočili na preprosto različico standardnega dvokanalnega osciloskopa in jo implementirali s predpono za pametni telefon ali tablico in ustrezno programsko opremo.
Najlažji način za ustvarjanje žepnega osciloskopa
Če je izmerjena frekvenca v območju frekvenc, ki jih sliši človeško uho, in raven signala ne presega standardne ravni mikrofona, lahko z lastnimi rokami sestavite osciloskop iz tablice Android brez dodatnih modulov. Če želite to narediti, je dovolj, da razstavite vse slušalke, ki morajo imeti mikrofon. Če ni ustreznih slušalk, boste morali kupiti 3,5 mm avdio vtič s štirimi zatiči. Pred spajkanjem sond preverite razporeditev priključkovpripomoček, ker obstajata dve vrsti. Sonde morajo biti priključene na zatiče, ki ustrezajo povezavi mikrofona na vaši napravi.
Naprej morate s »Marketa« prenesti programsko opremo, ki lahko meri frekvenco na vhodu mikrofona in nariše graf na podlagi prejetega signala. Takih možnosti je kar nekaj. Zato bo po želji veliko izbire. Kot smo že omenili, sprememba tablice ni bila potrebna. Osciloskop bo pripravljen takoj, ko bo aplikacija kalibrirana.
Prednosti in slabosti zgornje sheme
Prednosti takšne rešitve je vsekakor mogoče pripisati preprostosti in nizkim stroškom montaže. Stare slušalke ali en nov priključek stanejo skoraj nič in trajajo le nekaj minut.
Vendar ima ta shema številne pomembne pomanjkljivosti, in sicer:
- Majhen obseg izmerjenih frekvenc (odvisno od kakovosti zvočne poti pripomočka se giblje od 30 Hz do 15 kHz).
- Pomanjkanje zaščite za vaš tablični računalnik ali pametni telefon (če pomotoma priključite sonde na dele vezja z visoko napetostjo, lahko v najboljšem primeru zažgete čip, ki je odgovoren za obdelavo zvočnega signala na vašem pripomočku, in na najslabše, popolnoma onemogočite pametni telefon ali tablico).
- Na zelo poceni napravah je pri merjenju signala pomembna napaka, ki doseže 10-15 odstotkov. Za opremo za fino nastavitev taka številka ni dovoljena.
Izvedite zaščito, zaščito signala in zmanjšanje napak
Za naročiloZa delno zaščito vaše naprave pred morebitno okvaro, pa tudi za stabilizacijo signala in razširitev obsega vhodne napetosti, lahko uporabite preprosto osciloskopsko vezje za tablico, ki se že dolgo uspešno uporablja za sestavljanje naprav za računalnik čas. Uporablja poceni komponente, vključno z zener diodami KS119A in dvema uporoma 10 in 100 kOhm. Zener diode in prvi upor sta povezani vzporedno, na vhodu vezja pa se uporablja drugi, močnejši upor, da se razširi največje možno napetostno območje. Posledično izgine velika količina motenj in napetost naraste na 12 V.
Seveda je treba upoštevati, da osciloskop iz tablice deluje predvsem z zvočnimi impulzi. Zato je vredno poskrbeti za kakovostno zaščito tako samega vezja kot sond. Po želji lahko na enem od tematskih forumov najdete podrobna navodila za sestavljanje tega vezja.
Programska oprema
Za delo s takšno shemo potrebujete program, ki lahko riše grafe na podlagi dohodnega zvočnega signala. Najti ga na "Tržnici" je enostavno, obstaja veliko možnosti. Skoraj vsi vključujejo dodatno kalibracijo, tako da lahko dosežete najvišjo možno natančnost in izdelate profesionalni osciloskop iz tablice. Sicer pa ti programi opravljajo v bistvu isto nalogo, zato je končna izbira odvisna od zahtevane funkcionalnosti in enostavne uporabe.
Domačeset-top box z modulom Bluetooth
Če je potrebno širše frekvenčno območje, zgornja možnost ne bo omejena. Tu na pomoč priskoči nova možnost - ločen pripomoček, ki je set-top box z analogno-digitalnim pretvornikom, ki zagotavlja prenos signala v digitalni obliki. V tem primeru zvočna pot pametnega telefona ali tablice ni več vključena, kar pomeni, da je mogoče doseči večjo natančnost merjenja. Pravzaprav so na tej stopnji le prenosni zaslon, vse informacije pa zbira ločena naprava.
Osciloskop iz tablice Android z brezžičnim modulom lahko sestavite sami. V omrežju je primer, ko je bila podobna naprava implementirana že leta 2010 z uporabo dvokanalnega analogno-digitalnega pretvornika, ustvarjenega na osnovi mikrokrmilnika PIC33FJ16GS504, modul LMX9838 Bluetooth pa je služil kot oddajnik signala. Izkazalo se je, da je naprava precej funkcionalna, vendar jo je težko sestaviti, zato bo za začetnike nemogoča naloga, da bi jo naredili. Ampak, če želite, najti podoben projekt na istih radioamaterskih forumih ni problem.
Pripravljene možnosti za sprejemnike s tehnologijo Bluetooth
Inženirji ne spijo, poleg rokodelskih izdelkov pa se v trgovinah pojavlja vse več set-top boxov, ki opravljajo funkcijo osciloskopa in prenašajo signal prek Bluetootha na pametni telefon ali tablico. Osciloskop, pritrjen na tablico, ki je povezana prek Bluetooth, ima pogosto naslednjo glavnoSpecifikacije:
- Meja izmerjene frekvence: 1MHz.
- Napetost sonde: do 10 V.
- Domet: približno 10m.
Te lastnosti so povsem dovolj za domačo uporabo, kljub temu pa se v poklicnih dejavnostih včasih pojavljajo primeri, ko tega obsega močno primanjkuje in je preprosto nerealno implementirati večjega s počasnim Bluetooth protokolom. Kakšen je izhod v tej situaciji?
Wi-Fi STB
Ta možnost prenosa podatkov znatno razširi zmogljivosti merilne naprave. Zdaj trg osciloskopov s tovrstno izmenjavo informacij med sprejemnikom in tabličnim računalnikom zaradi povpraševanja pridobiva na zagonu. Takšni osciloskopi so skoraj tako dobri kot profesionalni osciloskopi, saj brez odlašanja posredujejo izmerjene informacije na tablico, ki jo takoj prikaže kot graf na zaslonu.
Upravljanje poteka prek preprostih, intuitivnih menijev, ki posnemajo elemente uglaševanja običajnih laboratorijskih naprav. Poleg tega taka oprema omogoča snemanje ali oddajanje v realnem času vsega, kar se dogaja na zaslonu, kar je lahko nepogrešljivo orodje, če morate za nasvet prositi izkušenejšega mojstra, ki se nahaja drugje.
Lastnosti osciloskopa za popravilo tablic v obliki set-top boxa z Wi-Fi povezavo se večkrat povečajo v primerjavi s prejšnjimi različicami. Takšni osciloskopi imajo merilno območje do 50 MHz, medtem ko jih je mogoče spreminjatipreko različnih adapterjev. Pogosto so opremljeni z baterijami za avtonomno napajanje, da čim bolj razbremenijo delovno mesto od nepotrebnih žic.
Domače različice sodobnih nastavkov za osciloskope
Seveda je na forumih naval različnih idej, s pomočjo katerih navdušenci poskušajo uresničiti svoje stare sanje - samostojno sestaviti osciloskop iz tablice Android s kanalom Wi-Fi. Nekateri modeli so uspešni, drugi ne. Tukaj se morate odločiti, ali boste poskusili svojo srečo tudi sami in prihranili nekaj dolarjev, če boste napravo sami sestavili, ali pa kupite že pripravljeno različico. Če niste prepričani v svoje sposobnosti, potem je bolje, da ne tvegate, da vam kasneje ne bo žal zapravljenih sredstev.
Sicer pa dobrodošli v eni od radijskih skupnosti, kjer lahko dobite dober nasvet. Morda bodo kasneje po vaši shemi začetniki sestavili svoj prvi osciloskop v življenju.
programska oprema set-top box
Pogosto skupaj s kupljenimi osciloskopi set-top boxi prihajajo z diskom s programom, ki ga lahko namestite na tablico ali pametni telefon. Če takšnega diska v kompletu ni, natančno preučite navodila za napravo - najverjetneje vsebuje imena programov, ki so združljivi s set-top boxom in se nahajajo v trgovini z aplikacijami.
Prav tako lahko nekatere od teh naprav delujejo ne samo z njiminaprave z operacijskim sistemom »Android«, pa tudi z dražjimi »apple« napravami. V tem primeru bo program zagotovo v AppStore, saj ni druge možnosti namestitve. Ko ste naredili osciloskop iz tablice, ne pozabite preveriti točnosti odčitkov in po potrebi umeriti napravo.
USB osciloskopi
Če nimate prenosne naprave, kot je tablica, imate pa prenosni ali računalnik, ne skrbite. Izdelujejo tudi odlične merilne instrumente. Najlažja možnost bi bila, če bi sonde priključili na mikrofonski vhod računalnika na enak način, kot je opisano na začetku članka.
Vendar glede na svoje omejitve ta možnost ni za vsakogar. V tem primeru je mogoče uporabiti USB osciloskop, ki bo zagotavljal enako zmogljivost kot set-top box s prenosom signala preko Wi-Fi. Omeniti velja, da takšne naprave včasih delujejo z nekaterimi tablicami, ki podpirajo tehnologijo za povezovanje zunanjih naprav OTG. Seveda pa poskušajo sami izdelati tudi USB osciloskop, in to kar uspešno. Vsaj veliko število tem na forumih je posvečenih tej obrti.
